Journals / El-Cezeri / 2021 / Cilt: 8 - Sayı: 2

Investigation of the Relationships Between Rock Mechanical and Drillability Properties and Grindability

Kayaçların Mekanik ve Delinebilirlik Özellikleri ile Öğütülebilirliği Arasındaki İlişkilerin İncelenmesi

Journal
El-Cezeri
Pages
728–740
Publication Date
2021-05-31
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

In the light of this fact obtained with limited data, it shows that the drillability (drillability rate index) values of rocks, which is a very laborious test method, can be estimated very successfully through the Hardgrove grindability value, which is a simpler test method.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Drillability of rocks is a very important properties in terms of machine performance and costs in mining and tunneling processes.
📊
Key Findings & Data:For this purpose, mechanical (compression and tensile strength), hardness (Shore hardness), drillability (drill rate index) and grindability tests were carried out on fourteen rocks of magmatic (andesite samples) and sedimentary (carbonate origin samples) origin.
💡
Conclusion & Impact:In the light of this fact obtained with limited data, it shows that the drillability (drillability rate index) values of rocks, which is a very laborious test method, can be estimated very successfully through the Hardgrove grindability value, which is a simpler test method.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Delme oranı indeksi · öğütülebilirlik · Hardgrove indeksi

Abstract

Drillability of rocks is a very important properties in terms of machine performance and costs in mining and tunneling processes. For this reason, the parameters affecting the drillability of the rocks should be analyzed in detail. The main objective of this study is to investigate the relationship between the drillability of the rocks and the rock grit, taking into account the mechanical and hardness properties of the rocks under laboratory conditions. For this purpose, mechanical (compression and tensile strength), hardness (Shore hardness), drillability (drill rate index) and grindability tests were carried out on fourteen rocks of magmatic (andesite samples) and sedimentary (carbonate origin samples) origin. Hardgrove grinding index test method was used to determine the grindability of rocks and Bond work index values were calculated from the approaches suggested in the literature. Based on the findings of the present study, statistical analysis (regression analysis) were revealed between rock grindability and drillability (R2 respectively 0.99 and 0.79) for andesite rocks and carbonate origin rocks. In the light of this fact obtained with limited data, it shows that the drillability (drillability rate index) values of rocks, which is a very laborious test method, can be estimated very successfully through the Hardgrove grindability value, which is a simpler test method.

Özet

Kayaçların delinebilirlik özellikleri, madencilik ve tünel açma işlemlerinde makine performansı ve maliyetler açısından oldukça önemli bir özelliktir. Bu nedenle, kayaçların delinebilirliğine etki eden parametrelerin detaylı olarak incelenmesi gerekmektedir. Bu çalışmanın temel amacı kayaçların delinebilirliği ile kayaç öğütülebilirliği arasındaki ilişkinin, kayaçların mekanik ve sertlik özellikleride dikkate alınarak labaratuvar şartlarında araştırılmasıdır. Bu amaçla, magmatik (andezit örnekler) ve sedimanter (karbonat kökenli örnekler) kökenli ondört kayaç üzerinde mekanik (basma ve çekme dayanımları), sertlik (Shore sertliği), delinebilirlik (delme oranı indeksi) ve öğütülebilirlik deneyleri gerçekleştirilmiştir. Kayaçların öğütülebilirliklerini belirlemek için Hardgrove öğütme indeks deney yöntemi kullanılmış ve Bond iş indeksi değerleri literatürde önerilen yaklaşımlara göre hesaplanmıştır. Deneysel çalışmalardan elde edilen veriler üzerinde yapılan istatistiksel analizler (regresyon analizi) andezit ve karbonat kökenli kayaçlarda öğütülebilirlik ile delinebilirlik arasında güçlü doğrusal ilişkiler (R2sırasıyla 0.99 ve 0.79) ortaya koymuştur. Sınırlı veri ile elde edilen bu bilgiler ışıgında çok zahmetli bir deney yöntemi olan kayaçların delinebilirlik (DRI) değeri daha basit bir deney yöntemi olan Hardgrove öğütebilirlik değeri üzerinden oldukca başarılıbir şekilde tahmine edilebileceğini göstermektedir.

🔖

Cite This Article

SAKIZ, U. (2021). Investigation of the Relationships Between Rock Mechanical and Drillability Properties and Grindability. El-Cezeri, Cilt: 8 - Sayı: 2, 728–740. https://ajindex.com/articles/252196

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (8)

  1. S. H. Hoseinie, H. Aghababaei, and Y. Pourrahimian, Development Of A New Classification System For Assessing Of Rock Mass Drillability Index (RDi), Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 45(1), 1–10, 2008
  2. Tamrock, Handbook of Underground Drilling. 1987
  3. Y. Özçelik, Mermercilikte Elmas Tel Kesme Makinalarının Çalışma Koşullarının İncelenmesi, Doktora Tezi, Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Maden Mühendisliği Anabilim Dalı, 1999
  4. J. Park and K. Kim, Use Of Drilling Performance To Improve Rock-Breakage Efficiencies: A Part Of Mine-To-Mill Optimization Studies In A Hard-Rock Mine, Int. J. Min. Sci. Technol., 30(2), 179–188, 2020 [5] G. Mucsi, Rácz, G. Mag, G. Antal, and B. Csőke, Volume Based Closed-Cycle Hardgrove Grindability Method, Rud. Geol. Naft. Zb., 34(4), 9–17, 2019 [6] G. S. A. Haffez, Correlation between Bond Work ındex And Mechanical Properties Of Some Saudi Ores, 40(1), 271–280, 2012
  5. R. Swain and R. B. Rao, Alternative Approaches for Determination of Bond Work Index on Soft and Friable Partially Laterised Khondalite Rocks of Bauxite Mine Waste Materials, J. Miner. Mater. Charact. Eng., 8(9), 729–743, 2009 [8] D. Vedat, G. Balta, and A. Yamık, The Interrelationships Between Bond Grindability Of Coals And Impact Strength Index (I.S.I.), Point Load Index (Ia) And Friability Index (FD), Chang. Scopes Miner. Process., pp. 15–19, 1996 [9] O. Su, Kömürün Dayanım Özellikleri ile Öğütülebilirliği Arasındaki İlişkilerin Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Maden Mühendisliği Anabilim Dalı, Zonguldak, p. 100, 2003
  6. O. Su, İ.Toroğlu and N.A. Akcin, Kömür Öğütülebi̇li̇rli̇ği̇ ile Dayanim ve İndeks Özellikleri Arasındaki İlişkiler, Türkiye 14. Kömür Kongresi Bildir. Kitabı, pp. 77–86, 2004
  7. O. Su, I. Toroglu, and N. A. Akcin, “An Evaluation Of The Impact Strength Index As A Criterion Of Grindability, Energy Sources, Part A Recover. Util. Environ. Eff., 30(17),. 1671–1678, 2010 [12] B. Tiryaki, K. Atasoy, N. E. Yaşıtlı, A. S. Eyüboğlu, and M. Z. Aydın, Studies In The Relationships Between Hardgrove Grindability And Some Rock Index Tests On Cayirhan Coals, Proc. 20th Int. Min. Congr. Exhib. Turkey, pp. 451–458, 2001
  8. B. Tiryaki, Practical Assessment Of The Grindability Of Coal Using Its Hardness Characteristics, Rock Mech. Rock Eng., 38(2), 145–151, 2005 [14] V. Deniz and Y. Umucu, Interrelationships Between The Bond Grindability With Physicomechanical And Chemical